LIP6 cours L3 : POBJ Programmation par Objets en Java

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LIP6 cours L3 POBJ Programmation par Objets
(en Java)

• Olivier Sigaud
• LIP6/AnimatLab
• olivier.sigaud_at_lip6.fr
• 01.44.27.88.53

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Plan du cours 2

• Tableaux dobjets
• Copie d'un objet, superficielle et profonde
• Problèmes de copie
• Passage de paramètres
• Membres statiques
• Conventions
• Quelques exemples de classes du JDK
• Quelques codes utiles

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Tableaux dobjets
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Tableaux d'objets
Allocation dynamique Object
valeurs valeurs new Object5 Attention,
on na pas encore réservé la mémoire pour des
objets contenus dans le tableau
null

valeurs0

valeurs2
null


null

valeurs4
5
Tableaux dobjets (2)
Voiture cars
Voiture objet créé avec new
cars0


cars2


Voiture objet créé avec new
cars4

Il faut allouer la place pour les objets
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Tableaux dobjets ce quil faut faire

• Voiture cars
• cars new Voiture5 // allocation de 5
  pointeurs sur des Voitures
• for (int i0iltcars.lengthi)
• carsi new Voiture() //allocation des
  Voitures

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Duplication dobjets, clonage et construction de
copies
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La référence this

• Renvoie une référence sur lobjet courant
• Représente lidentité de lobjet
• Correspond souvent à une adresse en mémoire
• class Genome
• private int nbGenes
• public Genome(int nbGenes)
• this.nbGenes nbGenes
• this.maMethode()
• Gene monGene new Gene(this)

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Usage de this

• Cest une valeur qui peut être
• passée en paramètres
• retournée par une méthode
• affectée à une variable
• Par contre, on ne peut pas lui appliquer des
  opérations arithmétiques ou logiques (différence
  entre référence et pointeur)
• Egalité superficielle teste si 2 objets ont la
  même identité (i.e. même adresse en Java)

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Copie profonde ou de surface ?

• On peut avoir besoin de créer deux objets
  identiques
• Veut-on deux références sur le même objet ou deux
  objets différents avec les mêmes valeurs ?
• Deux télécommandes pour la même télévision, ou
  bien deux télévisions de même modèle ?
• S'il n'y a qu'une télévision, changer de chaîne
  avec une des télécommandes change la chaîne sur
  le poste unique...

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Philosophie de la copie

• En C, on peut manipuler soit lobjet
  directement, soit une référence sur un objet
• Donc le cas où on duplique lobjet est vu comme
  le cas standard, et celui où on a deux références
  sur le même objet est lexception
• En Java, on ne manipule que des références
• Donc la duplication dobjets est lexception, et
  la copie de la référence le cas standard
• On duplique très peu dobjets en java

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Copie d'une référence
Voiture objet créé avec new
mavoiture
voiture_2
mavoiture new Voiture() voiture2
mavoiture
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Constructeurs de copies

• Cest un constructeur comme les autres
• Il alloue de la mémoire
• Mais il prend en paramètre un objet du même type
  (la source), et il initialise ses propres
  attributs aux mêmes valeurs que la source
• Inexistant en java on trouve plutôt des
  constructeurs de conversion qui prennent en
  paramètre un objet dun type proche et le
  transforment en objet du type attendu
• Ex les collections (transformer une liste en
  set)
• Introduit ici à des fins pédagogiques

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Constructeur de copie syntaxe

• class Voiture
• private int nbPortes
• private double cylindree
• public Voiture(Voiture v)
• nbPortes v.nbPortes
• cylindree v.cylindree

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Création de la copie
On duplique effectivement lobjet
Voiture objet créé avec new
mavoiture
voiture_2
Voiture objet créé avec new
mavoiture new Voiture() voiture2 new
Voiture(mavoiture)
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Méthode clone()

• Le recours au constructeur de copie pour
  dupliquer lobjet est une habitude C
• En Java, on préfère utiliser la méthode clone()
• Philosophie différente
• Avec clone(), cest lobjet qui est responsable
  de renvoyer sa propre copie
• Avec le constructeur de copie, cest la copie qui
  se construit à partir dun objet
• En particulier pour la copie profonde, préférer
  clone(), fournie par les classes du JDK

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clone() on aimerait écrire

• class Voiture
• private int nbPortes
• private double cylindree
• public Voiture clone()
• Voiture v new Voiture()
• v.nbPortes nbPortes
• v.cylindree cylindree
• return v
• Mais ce nest pas si simple ?

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clone() ce quil faut écrire (1)

• class Voiture implements Cloneable
• private int nbPortes
• private double cylindree
• public Object clone()
• Voiture v new Voiture()
• v.nbPortes nbPortes
• v.cylindree cylindree
• return v
• Car méthode clone() définie dans Object ?

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clone() syntaxe dappel (2)

• class Main
• public static void main(String args)
• Voiture v new Voiture()
• Voiture v2 (Voiture) v.clone()
• Utilisation des mécanismes dhéritage (cast)
• Ces points deviendront plus clairs après le cours
  sur lhéritage

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clone() solution (lourde mais propre)

• class Voiture implements Cloneable
• public Voiture cloneAsVoiture()
• return (Voiture) clone()
• public Object clone()
• Voiture v cloneAsVoiture() //Permet de
  cacher le cast

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clone() le pire

• On ne peut pas écrire de clone() qui fasse des
  copies profondes pour une collection dobjets de
  la classe Object
• Raison clone() est déclarée protected dans la
  classe Object
• Problèmes entre classes génériques et collections
• On approfondira ça plus tard

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Exercice

• Soit la classe Voiture qui contient les attributs
  suivants
• class Voiture
• private Moteur moteur
• private int nbportes
• private double cylindree
• Moteur est une autre classe
• Ecrire le constructeur de copie de la classe
  Voiture

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Erreur à ne pas commettre

• class Voiture
• private Moteur moteur
• private int nbPortes
• private double cylindree
• public Voiture(Voiture v)
• moteur v.moteur
• nbportes v.nbPortes
• cylindree v.cylindree

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Erreur résultat
Voiture objet créé avec new
mavoiture
Moteur objet créé avec new
voiture_2
Voiture objet créé avec new
mavoiture new Voiture() voiture2 new
Voiture(mavoiture)
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Construction correcte de la copie

• Chaque constructeur de copie doit appeler le
  constructeur de copie de tous ses attributs
• class Voiture
• private Moteur moteur
• private int nbPortes
• private double cylindree
• public Voiture(Voiture v)
• moteur new Moteur(v.moteur)
• nbPortes v.nbPortes
• cylindree v.cylindree

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Construction correcte résultat
Voiture objet créé avec new
Moteur objet créé avec new
mavoiture
voiture_2
Voiture objet créé avec new
Moteur objet créé avec new
mavoiture new Voiture() voiture2 new
Voiture(mavoiture)
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Usage de clone()

• class Voiture implements Cloneable
• private Moteur moteur
• private int nbPortes
• private double cylindree
• public Object clone()
• Voiture v new Voiture()
• v.moteur (Moteur) moteur.clone()
• v.nbPortes nbPortes
• v.cylindree cylindree
• return v

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Copie profonde

• On voit que dupliquer un objet complexe suppose
  de dupliquer tous ses composants
• Cela entraîne des appels en cascade de copies
  jusquaux types de base
• Les constructeurs de copies ne sont pas fournis
  pour les classes du JDK
• Pour la copie profonde, préférer clone(), fournie
  pour les classes du JDK
• Attention, les constructeurs de copie des
  collections ne dupliquent pas les objets contenus

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Passage de paramètres
30
Cas du passage d'un objet

• Quand on passe un objet en paramètres, cest une
  référence sur cet objet qui est passée et copiée
• On passe par valeur des types de base et des
  référence

23.3
Voiture

main()
methode(v)
v1
reference
reference
v
31
Passage dobjets en paramètres

• Quand on passe un objet en paramètres, cet objet
  peut être modifié à l'intérieur de la méthode
• Donc si lobjet est modifié dans la méthode, les
  modifications seront visibles de lextérieur
• Ce comportement est contraire au cas où on passe
  des types de base en paramètre les
  modifications ne sont pas vues de lextérieur
• Solution faire une copie des paramètres avant
  l'appel

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Passage d'un objet sans modification interne
23.3
Voiture
23.3
Voiture
main()


v1
reference
methode(v)
X
reference
reference
main() methode(new Voiture(v1))
v
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Destruction des objets

• L'appel d'un constructeur réalise une allocation
  dynamique de mémoire
• En C, il faut penser à libérer la mémoire
  allouée lorsqu'on na plus besoin de l'objet
• 30 à 40 du temps passé à trouver les bugs de
  gestion de la mémoire
• En Java, c'est inutile il y a un
  ramasse-miettes (Garbage Collector) qui libère la
  mémoire quand un objet ne sert plus

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Attributs et méthodes de classe (ou statiques
)
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Attributs statiques

• On dit aussi ltlt attribut de classe gtgt (par
  opposition à ltlt attribut dinstance gtgt)
• La portée d'un attribut statique est la classe et
  non l'objet
• Une seule instance d'un attribut statique, au
  niveau de la classe
• Tous les objets partagent la même valeur pour cet
  attribut
• class Mot
• private long id
• private static long next 0
• Mot()
• id next

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Méthodes statiques

• On dit aussi méthode de classe
• On peut appeler ces méthodes sans créer l'objet
• MaClasse.maMethode()
• Une méthode statique ne peut utiliser que des
  attributs statiques
• Cas particulier la méthode main()
• public static void main(String args)
• Voiture mavoiture new Voiture(2.80)
• mavoiture.demarrer()
• mavoiture.conduire()
• mavoiture.stopper()

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Exemple la classe Math

• Ensemble de méthodes de classe (statiques)
• Math.exp(double)
• Math.random()
• Math.sin(), Math.cos()

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Conventions de notation

• class MaClasse majuscule pour les classes et
  pour les premières lettres de chaque mot
• int maVariable minuscule pour les variables,
  attributs et méthodes, mais majuscule pour les
  premières lettres de chaque mot
• accesseurs get et set NomAttribut (params)
• Une seule classe par fichier, le fichier porte le
  nom de la classe

39
Divers
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La classe String

• Initialisation
• Directe, sans constructeur
• String maChaine1  bonjour 
• Avec constructeur
• String maChaine2 new String( Monsieur )
• Concaténation avec lopérateur
• String maChaine3 maChaine1    maChaine2
• gt maChaine3 ltlt bonjour  Monsieur 

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La classe String (2)

• Quelques méthodes
• public char charAt(int i)
• ième caractère
• public int length()
• Longueur de la chaîne
• public String substring(int indice, int longueur)
• Sous-chaîne

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La classe System

• Permet daccéder à différentes fonctionnalités du
  système, en particulier les entrées-sorties
• Les variables in, out et err permettent daccéder
  à lentrée standard, la sortie standard, et la
  sortie standard derreur
• public static currentTimeMillis() renvoie le nb
  de millisecondes depuis 01/01/1970
• public static void exit(int status) permet de
  quitter le programme avec un code de sortie
  (status)

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Quelques codes utiles
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Une classe Chrono

• package Util
• import java.util.
• public class Chrono
• protected Date debut
• protected Date fin
• public Chrono()
• debut new Date() //démarrage du chrono
• public void stop()
• fin new Date()
• printTime(fin.getTime()-debut.getTime())

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Classe Chrono (suite)

• public void printTime (long duree)
• if (dureelt1000) System.out.println(duree ms
  )
• else
• int sec duree/1000
• int resteMs duree-1000sec
• if (seclt60) System.out.println(sec s
  resteMs ms )
• else
• int min sec/60
• int resteSec sec-60min
• if (minlt60) System.out.println(min mn
  resteSec s resteMs ms )
• //

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Classe Chrono (utilisation)

• public class TestChrono
• public static void main(String toto)
• int n Integer.parseInt(toto0)
• Chrono monChrono new Chrono() //demarrage du
  chrono
• for (int i0iltni)
• double perteDeTemps Math.exp(Math.sqrt((doubl
  e)i))
• monChrono.stop() //affichage du temps

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Une classe FileWriter

• package Util
• import java.util. //utilise File, PrintWriter,
  FileOutputStream
• public class FileWriter
• protected FileOutputStream myFileStream null
• protected PrintWriter myWriter null
• protected String myFileName NomFichier
• // les accesseurs et modifieurs ne sont pas
  présentés
• public FileWriter()
• public FileWriter(String fileName)
• myFileName filename
• open()
• public FileWriter(String dir, String fileName)
• boolean success (new File(dir)).mkdirs()
• if (!success) System.out.println( Writer
  mkdir failure )
• myFileName filename
• open()

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Classe FileWriter (suite)

• public class FileWriter
• public void open()
• close()
• try
• myFileStream new FileOutputStream(getFileNam
  e())
• myWriter new PrintWriter(getFileStream())
• catch(Exception e)
• e.printStackTrace() System.exit(-1)
• public void close()
• try
• if (getFileStream()!null) getFileStream.close(
  )
• catch(Exception e)
• e.printStackTrace() System.exit(-1)

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Classe FileWriter (suite)
public class FileWriter public void
print(String sortie) getWriter().print(sortie)
getWriter().flush() public void
println(String sortie) getWriter().println(sor
tie) getWriter().flush() public void
flush() getWriter().flush()
public class TestFileWriter public static void
main(String argv) FileWriter fw new
FileWriter ( /home/chezmoi/ici/ , nomfich
) fw.println(contenu ) fw.close()

• Lencapsulation permet de cacher tous les appels
  complexes pour se servir dun FileWriter de façon
  très simple

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Une classe LireURL

• import java.net.
• public class LireURL
• public static void main(String argv)
• URL url null
• String nom http//www.google.com
• if (argv.lengthlt1)
• nom argv0
• try
• url new URL(nom)
• catch(MalformedURLException e)

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Classe LireURL (suite)

• public static void main(String argv)
• try
• URLConnection connexion url.openConnection()
• LineNumberReader lecture new
  LineNumberReader(new InputStreamReader(connexion
  .getInputStream()))
• int length connexion.getContentLength()
• for (int i0iltlengthi)
• ligne lecture.readline()
• if (lignenull) System.exit(-1)
• System.out.println(ligne)
• catch(IOException e)